一、实验目的

1． 了解回转器的特性

2． 学习回转器的测试方法

二、原理说明

1． 回转器是一种无源且非互易的二端口元件，它的电路符号如图案13-1。

理想回转器的电流，电压关系用下列方程来表示：

   U1=-R2

   U2=RI1    

  式中r称为回转电阻（或回转常数）。

2． 回转器的另一个主要特性为阻抗逆变，根据回转器的特性方程，研究回转 器的入端（1—1）和出端（2—2）等值阻抗则有

             Z1N=U1/I1=-Ri2/U2

  按图示参考方向U2=-I2ZL，代入上式得

             Z1N=-RI2/-IzZL/r= R2/ZL

3． 下面讨论当回转器入端点1-1加正弦电压，输出端接电阻，电感，电容的情况。

（1）负载为纯电阻RL，输入阻抗也是电阻U1与I1同相位。

             Z=R2/RL=RI

（2）负载为线电感L时；ZL=jL输入的阻抗Zin为：

             Zin=R2/JωL

    说明负载为纯电感时，输入阻抗为容抗为：

       Ci=L/R2     电流I引前U90°

（3）负载纯电容C时，Z=-J×1/ωC输入阻抗Zin为：

          Zin=R2/-J´1/wL= JCr 2   

    说明负载为纯电容量输入阻抗，等效电感L=Cr，电压U1引前I190°

4．具体回转器由运算放大器组成，本实验采用的电路图如图案13—2

图13—2

三、预习要求

回转器的特性方程以及阻抗逆变的性质。

教材下册P130-P133

四、实验任务

1． 测量回转器的回转电阻，RL=1K，R=100Ω

测量时先调整低频信号发生器的输出细调旋钮，使其输出电压的峰值在3伏以内（用示波器测量）f=1KHZ左右，用示波器测出U11。U22。UR按回转器的特性方程式，算出回转电阻r，取算术平均值，分别改变负载电阻RL和f以及幅值，重复测量。

2． 摸拟电感器的测量2-2端接电容C=0.1F，用示波器观察不同f时的U1 和I1的相位关系，用交流电桥测量摸拟电感的数值，并与理论计算结果进行比较。

3． 摸拟电容器的测量2-2ˊ端接电感L=6mH，用示波器观察U1和I1相位关系，并测量摸拟电容的数量，与理理论计的结果进行比较，将以上结果记入下表13-1中。

2-2端

测量值

U1与I1相位差波形图

模拟值

计算值

LI

CI

R

LI

C

接RL

U11

U22

UR

           

接L

                 

接C

                 

五、注意事项

1． 实验中一定要注意正确的接线±15V电源要同时开闭，更换实验内容时，必须首先关断实验板的直流电源。

2． 实验中只有在波形是正 波时，回转器的工作才正常。

3． 为什么电压波形要反相结果才正确，弧或通过示波器的“极性”开关将U11倒向？

六、报告要求

1． 根据测量结果算出回转常数r，并与理论值比较。

2． 画出U1—I1波形，测出LiCi并与理论值比较。

七、思考题

1． 理想回转器由有源器件（运算放大器）构成，为什么称回转器为无源元件？

2． 此电路摸拟的电感是一端接地的电感，你能设计一电路实现浮地电感吗？

八、实验设备

1．示波器                                1台

2．交流电桥梁                            1台

3．低频信号发生器                        1台

4．回转器实验扳                          1块

5．直流稳压电源                          1台

6．直流稳压电源                           1台

7．电阻、电容、电待感元件等